197943. lajstromszámú szabadalom • Eljárás optikailag aktív alfa-aril-alkánsavak előállítására biotechnológiai úton
A találmány tárgya eljárás optikai S( + )- és R(—)-izomerek formájában rezolvált aril-alkánsavak előállítására, biotechnológiai úton. Közelebbről, a találmány lényegében S(-f)-izomer formájában lévő a-aril-alká.nsavak biotechnológiai előállítására vonatkozik. Bizonyos a-aril-alkánsavak, közelebbről az a-aril-propionsavak, mint nem-szteroid gyulladáscsökkentő hatású vegyületek Shen T. [Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 11,460(1972)] munkájából ismertek. A fenti vegyületek — mivel a-heiyzetben egy aszimmetriacentrumot tartalmaznak — két optikai izomer — S(-(-)- és R(—)-enantiomerek — formájában létezhetnek. Ezenkívül a fenti irodalmi helyről az is ismert, hogy az egyik enantiomer gyulladáscsökkentő aktivitása nagyobb, mint a másiké, ez a helyzet az a-metil-aril-ecetsavak csoportjába tartozó, a kereskedelmi forgalomban ibuprofen, naproxen, fenoprofen, stb. néven ismert vegyületek esetén is. Az S(-j-)-enantiomer aktivitása rendszerint meghaladja az R(—)-enantiomerét.ez a helyzet például az ibuprofen [Adams S.S. és munkatársaúJournal Pharm.Pharmacy 28, 256 (1976)],vagy a naproxen esetében is,az utóbbi vegyület esetén az S(-f)-enantiomer aktivitása közel 28-szor nagyobb, mint az R (— ) -enantiomeré. A fenti savak optikai izomerjeinek elválasztása is ismert, például Kaiser D.G. és munkatársai [J. Pharm. Science 2. 269 (1976)], és Frank A. és Rüchards C. [Chemistry Letters 1431 —1434 (1984)] munkájából. Azonban a két optikai izomer rezolválására szolgáló ismert módszerek bonyolultak, drága, optikailag aktív reaktánsokat — például metil-benzil-amint vagy egyéb hasonló királis vegyiileteket — kell alkalmazni, és a legtöbb esetben nem érhető el megfelelő hozam ahhoz, hogy az eljárás ipari méretekben is gazdaságos legyen. A fentieknek megfelelően olyan módszert kidolgozására volt szükség, amelynek segítségével a fenti savak optikai izomerjeinek rezolválását egyszerű és olcsó módon, ipari méretekben is gazdaságosan valósíthatjuk meg. Célunk tehát olyan eljárás kidolgozása volt az a-aril-alkánsavak optikai izomerjeinek elválasztására, amely egyszerű és gazdaságos, és ipari méretekben is előnyös. További célunk volt, hogy az a-aril-alkánsavakat lényegében S( + )-enantiomerjük formájában nyerjük ki, magas hozammal. Vizsgálataink szerint, ha a racém a-aril-alkánsav-észtereket biotechnológiai eljárással enzímatikus aszimmetrikus hidrolízisnek vetjük alá, S( + )-izomer formában gazdag szabad savat kapunk. A gyakorlatban a fenti célra egy mikroorganizmus által termelt olyan enzimet használunk, amely képes a fenti savak racém ész- 2 1 tereit ^szimmetrikusán hidrojlzálni, azaz képes a racém észterek S (-j-j-enantiomerjeinek szelektív hidrolízisére, és a reakció termékeként olyan savat kapunk, amely lényegében S(-f)-izomer formájában van, míg az R(—)-izomer formában lévő észter lényegében változatlan marad. Az S( + )-savat az R(—)-észtertől egyszerűen elválaszthatjuk. A találmány értelmében a lényegében S(+)-izomer formájában lévő a-aril-alkánsavak biotechnológiai szétválasztását úgy valósítjuk meg, hogy egy racém (R, S) (I) általános képletű a-aril-alkánsav-észtert — a képletben R jelentése etinil-, etenil-, ciano-, acetil-, (1—4 szénatomos)alkoxi-karbonil- vagy (1—4 szénatomos) a Ikoxi-metil-csoport, Ar jelentése egy (II) vagy (III) általános képletű csoport, az utóbbi képletekben R’ jelentése 1—6 szénatomos, egyenes vagy elágazó szénláncú alkilcsoport, 2—4 szénatomos alkenilcsoport, fenilcsoport, fenoxicsoport vagy ketocsop'orttal szubsztituált dihidro-izoindodolil-csoport. és R"’ jelentésé 1—4 szénatomos alkilcsoport — egy Candida nemzetségbe tartozó mikroorganizmus által termelt észterázzal aszimmetrikusan hidrolizálunk, és a kapott S(-)-)-formában lévő savat az R(—)-formában lévő reagálatlan észtertől elválasztjuk. Az (I) általános képletű racém észtereket ismert észterezési eljárásokkal állíthatjuk elő, például az 1., 2. és 3. reakcióvázlat szerinti eljárásokkal. A találmány szerinti eljárásban észterázként vízben oldódó lipázt használhatunk, amelyet Candida-nemzetségbe tartozó mikroorganizmusok termelnek. A találmány szerinti eljárásban különösen előnyösen a Candida cylindracea mikroorganizmus által termelt lipázt használjuk, amelynek letétbe helyezési száma az American Type Culture Coilection-nél (ATCC) 14830. A fenti lipáz kereskedelmi forgalomban is hozzáférhető. A fenti lipázt termelő mikroorganizmust önmagában ismert módon tenyészthetjük, például oly módon, hogy a mikroorganizmust sterilezett folyékony táptalajra leoltjuk és rázatás közben 20—40°C-on 1—3 napon át tenyésztjük. Az; (I) általános képletű racém észterek aszimmetrikus hidrolízisét úgy játszatjuk le, hogy a racém észterek elegyét intenzíven összekeverjük nyers vagy tisztított észterázzal, amely valamely folyadékban, így vízben, vagy a mikroorganizmus tápfolyadékában, vagy annak extraktumában vagy koncentrátumában, vagy a mikroorganizmus-sejtek szuszpenziójában lehet. 2 197943 1° 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
